EP2881003A1

EP2881003A1 - Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in einen zur Herstellung eines Rauchartikels vorgesehenen und bereits rundgeformten Strang

Info

Publication number: EP2881003A1
Application number: EP14182016.7A
Authority: EP
Inventors: Thorsten Scherbarth; Sönke Horn; Jan Peisker; Stefan Wiesemann; Carsten Meinke; Jann De Boer; Andreas Tönsmann; Gerd Strohecker; Stephan Woff
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2015-06-10
Also published as: DE102008024553A1; EP2123180A1; JP2009278973A; CN101584498B; CN101584498A

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in einen zur Herstellung eines Rauchartikels vorgesehenen und bereits rundgeformten Strang, mit einem Führungsabschnitt (2), durch den der Strang in Transportrichtung (A) führbar ist, und einer in den Führungsabschnitt (2) wirkenden Einspeiseeinrichtung (12) zur stromabwärts gerichteten Einspeisung von Additiven in den im Führungsabschnitt (2) befindlichen Strang. Das Besondere der Erfindung besteht darin, dass die Einspeiseeinrichtung zur Zuführung von Additiven mehrere im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Zuführrohre (32) aufweist, die an ihrem innerhalb des Führungsabschnittes (2) liegenden Ende (32a) einen Auslass (36) aufweisen, um das Additiv oder die Additive im wesentlichen in Transportrichtung (A) des Stranges abzugeben, und zumindest an diesem Ende (32a) zu einem gemeinsamen Rohrbündel (30) körperlich zusammengefasst sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in einen zur Herstellung eines Rauchartikels vorgesehenen und bereits rundgeformten Strang, mit einem Führungsabschnitt, durch den der Strang in Transportrichtung führbar ist, und einer in den Führungsabschnitt wirkenden Einspeiseeinrichtung zur stromabwärts gerichteten Einspeisung von Additiven in den im Führungsabschnitt befindlichen Strang.
Eine solche Vorrichtung wird insbesondere für die Herstellung von Zigarettenfiltern verwendet, so dass es sich in einem solchen Fall bei dem Strang um einen Filtertowstrang handelt. Mit dem Einbringen von Additiven lassen sich insbesondere die Leistungsfähigkeit des Rauchartikels verbessern und/oder dessen Geschmackseigenschaften gezielt beeinflussen. Das Einbringen von Additiven beispielsweise in einen Filtertowstrang zur Herstellung von Zigarettenfiltern führt auch zu einer Verbesserung der Filtereigenschaften, wozu häufig als Additiv Aktivkohlegranulat verwendet wird.
Obwohl unter "Strang" in erster Linie ein endloser Strang verstanden wird, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass der zu verarbeitende Strang bei Bedarf auch endlich sein und beispielsweise eine Gesamtlänge von nur einem geringfügigen Mehrfachen der Länge eines Tabak- oder Filterstabes und ggf. auch nur in der Größenordnung eines Stabes aufweisen kann. Wie bereits zuvor angedeutet wurde, können verschiedene Arten von Strängen verarbeitet werden, wie sie für die Herstellung von Rauchartikeln in Frage kommen. Auch wenn zur Zeit ein wesentlicher Anwendungsfall bei der Herstellung von Filtern liegt und insoweit es sich dann beim Strang um einen Filtertowstrang handelt, ist es aber auch denkbar, dass mit der vorliegenden Vorrichtung ebenfalls Tabakstränge entsprechend behandelt werden können. Somit sind unter "Rauchartikel" im Sinne der vorliegenden Erfindung Rauchartikel aller Art zu verstehen, unter die insbesondere Zigaretten, Filterzigaretten, Zigarillos und Zigarren sowie Teile von diesen fallen.
In der Wo 2007/087848 A2 wird eine Umlenk- und Transportvorrichtung für ein rundgeformtes Towbündel beschrieben, wobei im Zusammenhang mit einer bildlich nicht dargestellten Ausführung die Verwendung einer Einspeiseeinrichtung zum Einbringen von Additiven wie beispielsweise Aktivkohle erwähnt ist.
Aus der EP 0 196 867 A2 ist es bekannt, ein flüssiges Additiv einem rundgeformten Towbündel zwischen einem Einlauftrichter und einer Formateinrichtung zuzuführen. Die hierfür verwendete Einspeiseeinrichtung besteht aus einem inneren permeablen rohrförmigen Wandabschnitt eines Führungsrohres, durch das sich der Towstrang bewegt, und einem diesen rohrförmigen Wandabschnitt umgebenden Hohlraum, in dem das zugeführte flüssige Additiv verteilt wird. Durch den permeablen rohrförmigen Wandabschnitt tritt dann das flüssige Additiv in radialer Richtung in das Innere des Führungsrohres und trifft somit in radialer Richtung auf den Umfang des im Führungsrohr befindlichen Towstranges.
In der EP 0 117 138 werden verschiedene Möglichkeiten einer Additivzugabe beschrieben. Die Additive können sowohl in flüssiger als auch in pulverisierter Form vorliegen. Die eine Möglichkeit der Additivzugabe besteht darin, in ähnlicher Weise wie gemäß der EP 0 196 867 A2 das Additiv radial von außen auf den Umfang des Towstranges zu geben. Für die andere Möglichkeit der Additivzugabe erstreckt sich ein Zuführröhrchen durch die Wandung eines den Towstrang aufnehmenden Führungsrohres und endet in einem mittig angeordneten und in Transportrichtung verlaufenden Endabschnitt, wodurch das Additiv als ein Strahl im Wesentlichen punktuell in die Mitte der Querschnittsfläche des Towstranges eingespeist wird.
Zusätzlich schlägt die EP 0 128 031 B1 die Anordnung von zwei voneinander beabstandeten Zuführröhrchen innerhalb eines Führungsrohres vor, wobei jedes dieser beiden voneinander beabstandeten Zuführröhrchen mit seinem Endabschnitt parallel zur Transportrichtung des Towstranges orientiert ist. Dies führt dazu, dass das Additiv nicht nur an einer Stelle, sondern an zwei Stellen punktuell injiziert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Einspeisung von Additiv so zu verbessern, dass das Additiv oder die Additive zumindest über einen größeren Bereich der Querschnittsfläche des Stranges verteilt werden.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in einen zur Herstellung eines Rauch-artikels vorgesehenen und bereits rundgeformten Strang, mit einem Führungsabschnitt, durch den der Strang in Transportrichtung führbar ist, und einer in den Führungsabschnitt wirkenden Einspeiseeinrichtung zur stromabwärts gerichteten Einspeisung von Additiven in den im Führungsabschnitt befindlichen Strang, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseeinrichtung zur Zuführung von Additiven mehrere im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Zuführrohre aufweist, die an ihrem innerhalb des Führungsabschnittes liegenden Ende einen Auslass aufweisen, um das Additiv oder die Additive im wesentlichen in Transportrichtung des Stranges abzugeben, und zumindest an diesem Ende zu einem gemeinsamen Rohrbündel körperlich zusammengefasst sind.
Die erfindungsgemäße Bündelung mehrerer Zuführrohre zu einem gemeinsamen Rohrbündel führt zu einer stärkeren Verteilung des Additivs oder der Additive über die Querschnittsfläche des sich durch den Führungsabschnitt bewegenden Stranges. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass sich das Rohrbündel im Bereich der Auslässe über eine gewisse Querschnittsfläche erstreckt. Somit wird auch bei dieser Ausführung eine punktuelle Einspeisung von Additiv in den Strang vermieden.
Bevorzugt treten die mehreren Zuführrohre in einem Winkel zur Transportrichtung des Stranges in den Führungsabschnitt ein und weisen einen zu ihrem Ende in Transportrichtung gekrümmten Abschnitt auf.
Das Rohrbündel kann am Ende der Zuführrohre etwa mittig innerhalb des Führungsabschnittes angeordnet sein.
Vorzugsweise weist der Führungsabschnitt einen Kanal auf, entlang dessen der Strang führbar ist.
Der Führungsabschnitt kann vorteilhaft so ausgebildet sein, dass der Strang zumindest im Bereich der Einspeiseeinrichtung im wesentlichen geradlinig führbar ist.
Vorzugsweise kann eine pneumatische Einrichtung zur Erzeugung von den Strang im Führungsabschnitt beaufschlagender Transportluft vorgesehen sein, um den Strang in Transportrichtung durch den Führungsabschnitt zu bewegen. Ebenfalls kann bevorzugt eine pneumatische Einrichtung zur Erzeugung von das Additiv oder die Additive beaufschlagender Transportluft in der Einspeiseeinrichtung vorgesehen sein, um das Additiv oder die Additive durch die Einspeiseeinrichtung in den Führungsabschnitt einzuspeisen.
Ein bevorzugter Verwendungszweck der Einspeiseeinrichtung besteht in der Applikation von im wesentlichen granulatförmigem Additiv.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt zum Einbringen von Additiven in einen zur Herstellung eines Filters für einen Rauchartikel vorgesehenen und bereits rundgeformten Filtertowstrang verwendet.
Stromaufwärts vor der Einspeiseeinrichtung kann eine pneumatisch arbeitenden Transportdüse angeordnet sein.
Weitere bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: in einer ersten perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in einen (in den Figuren nicht dargestellten) bereits rundgeformten Towstrang;
Figur 2: Vorrichtung von Fig. 1 in einer zweiten perspektivischen Ansicht; und
Figur 3: Vorrichtung von Fig. 1 in einer ähnlichen Perspektive wie Figur 1, jedoch in einer in Längsrichtung geschnittenen Darstellung.

Mit Hilfe der nachfolgend im Einzelnen beschriebenen Vorrichtung sollen Additive in einen bereits rundgeformten Towstrang eingebracht bzw. eingespeist werden. Insbesondere wird eine solche Vorrichtung für die Herstellung von Zigarettenfiltern verwendet, so dass es sich in einem solchen Fall bei dem Towstrang um einen Filtertowstrang handelt. Häufig wird Zelluloseacetat als Material für die Herstellung von Zigarettenfiltern verwendet. Mit dem Einbringen von Additiven in das Filtertow lassen sich beispielsweise die Leistungsfähigkeit und Filtereigenschaft des Filters verbessern und/oder der Geschmack gezielt beeinflussen; insbesondere für den erstgenannten Fall wird als Additiv Aktivkohlegranulat verwendet. An dieser Stelle sei angemerkt, dass in den Zeichnungen aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit weder der Towstrang noch das Additiv abgebildet sind.
In den Figuren ist eine Vorrichtung der zuvor erwähnten Art in einer beispielhaften Ausführung gezeigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ein Führungsrohr 2 auf, welches an seinem gemäß den Figuren rechten stirnseitigen Ende einen Einlass aufweist und sich dort zu einem Trichter 4 öffnet. Das Führungsrohr 2 dient zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Towstranges, welcher durch das Führungsrohr 2 in Transportrichtung gemäß Pfeil A bewegt wird. Wie insbesondere Figur 2 erkennen läßt, hat das Führungsrohr 2 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Der Innendurchmesser des Führungsrohres 2 muß mindestens geringfügig größer als der Außendurchmesser des Towstranges sein, damit der Towstrang im Führungsrohr 2 nicht stecken bleibt; bei Bedarf kann der Durchmesser des Führungsrohres 2 aber auch deutlich größer als der Durchmesser des darin befindlichen Towstranges sein und beispielsweise in einem Bereich von etwa 30 bis 60 mm liegen. Bevorzugt kann das Führungsrohr 2 eine Länge von etwa 100 bis 300 mm aufweisen. Nach alledem bildet also das Führungsrohr 2 in der Vorrichtung einen kanalförmigen Führungsabschnitt für den Towstrang.
Das Führungsrohr 2 endet stromabwärts an einem als Rotationskörper ausgebildeten Gehäuse 6. An seiner stromabwärts gelegenen Stirnseite ist das Gehäuse 6 mit einem Auslass 8 versehen, durch den der Towstrang die dargestellte Vorrichtung verläßt, um dann weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen zu werden, welche insbesondere eine Umhüllung mit Papier, vorzugsweise unter gleichzeitiger Verklebung, in einem stromabwärts von der dargestellten Vorrichtung gelegenen (in den Figuren nicht gezeigen) Format sowie ein Zerteilen des Towstranges in diskrete Filterstäbe in einer nachgeschalteten (in den Figuren ebenfalls nicht dargestellten) Schneideinrichtung umfaßt.
Am Gehäuse 6 ist außerdem noch ein rohrförmiger Anschluß vorgesehen, bei dem es sich um einen Luftauslass 10 handelt, dessen Funktion nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Wie Figur 3 ferner erkennen läßt, enthält das Gehäuse 6 eine Transportdüse 18. Da das Gehäuse 6 stromabwärts vom Führungsrohr 2 sitzt, befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel die Transportdüse 18 stromabwärts vom Führungsrohr 2. Somit gelangt der in den Figuren nicht dargestellte Towstrang aus dem Führungsrohr 2 in das Gehäuse 6 und läuft dort durch die Transportdüse 18, bevor er aus dem Auslass 8 austritt. Zusätzlich ist es aber auch denkbar, eine Transportdüse am Einlass 4 des Führungsrohres 2 oder stromaufwärts vom Führungsrohr 2 vorzusehen, wodurch vor Einspeisung der Additive das Tow entsprechend günstig aufbereitet werden kann. Der Luftauslass 10 am Gehäuse 6 ermöglicht außerdem auch die Ableitung überschüssiger Transportluft.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließt sich an das Gehäuse 6 stromabwärtsseitig eine sog. Absaugglocke 20 an, an deren stromabwärtsseitigen Ende der Auslass 8 ausgebildet ist. Die Absaugglocke 20 dient dazu, überschüssiges Additiv aufzufangen, welches dann über den Luftauslass 10 abgesaugt wird.
Zum Einspeisen von Additiven ist desweiteren eine Einspeiseeinrichtung vorgesehen, die in der dargestellten Ausführung von einem Rohrbündel 30 gebildet wird, zu welchem mehrere Zuführrohre 32 gemeinsam körperlich zusammengefaßt sind. Dabei tritt das Rohrbündel 30 in einem relativ steilen Winkel durch die Wandung 14 des Führungsrohres 2, wobei der Winkel bis zu 90 Grad gegenüber der Transportrichtung gemäß Pfeil A bzw. der nicht dargestellten Mittelachse des Führungsrohres 2 betragen kann. Die Zuführohre 32 weisen stromaufwärts vor ihrem Endabschnitt 32a einen gebogenen Abschnitt 32b auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa einen Viertelkreisbogen bildet. Der gebogene Abschnitt 32b sorgt dafür, dass die Zuführrohre 32 mit ihrem Endabschnitt 32a in Transportrichtung gemäß Pfeil A bzw. in Richtung der nicht dargestellten Mittelachse des Führungsrohres 2 ausgerichtet sind, wie Figur 3 erkennen läßt.
Ferner läßt Figur 3 erkennen, dass im dargestellten Ausführungsbeispiel das Rohrbündel 30 im Bereich der Endabschnitte 32a der Zuführrohre 32 etwa mittig innerhalb des Führungsrohres 2 ausgerichtet ist. Letzteres hat zur Folge, dass aus den Auslässen 36 der Endabschnitte 32a der Zuführrohre 32 die Additive zwar als parallele Strahlen austreten. Da sich jedoch das Rohrbündel 30 im Bereich der Auslässe 36 über eine gewisse Querschnittsfläche erstreckt, wie Figur 3 erkennen läßt, führt diese Konfiguration ebenfalls zu einer stärkeren Verteilung der Additive über den Querschnitt des durch das Führungsrohr 2 geführten Towstranges. Demnach lassen, so dass sich bei Abgabe aus den Zuführrohren 32 das Additiv oder die Additive über eine größere Querschnittsfläche in dem bereits rund geformten Towstrang verteilen, so dass eine punktuelle Einspeisung von Additiv in den Towstrang vermieden wird. Andererseits ist die Querschnittsfläche beziehungsweise der Durchmesser des Rohrbündels 30 gegenüber dem Innendurchmesser des Führungsrohres 2 deutlich kleiner, wodurch eine nennenswerte Behinderung des Towstranges während seiner Bewegung durch das Führungsrohr 2 vermieden wird; vielmehr bleibt genug Platz für den Towstrang, um sich beidseitig am Rohrbündel 30 vorbei zu bewegen.
Vorzugsweise erfolgt der Transport des Additivs durch die Zuführrohre 32 mittels Druckluft, wozu eine in den Figuren nicht dargestellte Druckluftquelle an die Zuführrohre 32 anzuschließen ist. Dadurch wird das Additiv für seinen Transport durch die Zuführrohre 32 beaufschlagt, am Auslass 16 des entsprechenden Zuführrohres 32 beschleunigt angeboten und vom umlaufenden runden Towstrang mitgerissen. Nach Austritt aus den Zuführrohren 32 gelangt die Druckluft in das Gehäuse 6 und wird aus diesem durch den Luftauslass 10 abgesogen.

Claims

Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in einen zur Herstellung eines Rauchartikels vorgesehenen und bereits rundgeformten Strang, mit einem Führungsabschnitt (2), durch den der Strang in Transportrichtung (A) führbar ist, und
einer in den Führungsabschnitt (2) wirkenden Einspeiseeinrichtung (12) zur stromabwärts gerichteten Einspeisung von Additiven in den im Führungsabschnitt (2) befindlichen Strang,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseeinrichtung zur Zuführung von Additiven mehrere im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Zuführrohre (32) aufweist, die an ihrem innerhalb des Führungsabschnittes (2) liegenden Ende (32a) einen Auslass (36) aufweisen, um das Additiv oder die Additive im wesentlichen in Transportrichtung (A) des Stranges abzugeben, und zumindest an diesem Ende (32a) zu einem gemeinsamen Rohrbündel (30) körperlich zusammengefasst sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (2) ein Rohr aufweist, durch den der Strang führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Rohres mindestens etwa dem Durchmesser des Stranges entspricht.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, mit mindestens einer pneumatisch arbeitenden Transportdüse (18),
dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeiseeinrichtung (12; 30, 32) stromaufwärts vor der Transportdüse (18) angeordnet ist.